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Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

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  1. Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: dummdumm 01.05.19 - 13:19

    ...weil stets ein Spektrum je Farbe wiedergegeben wird. Somit werden die Pixel zum Rand hin immer Striche. Selbst wenn man das Sampling der Chromatischen Aberration rechnerisch zurecht schiebt, so bleiben es unscharfe Striche und keine Punkte.

    Bei OLED ist das anders, monochromatisch bleiben die (Sub) Pixel kleine Punkte.

    Daher sind LCDs in VR Headsets am Rand zwangsläufig unscharf und ungeeignet. Es ist mir unverständlich warum dieser maximale Nachteil der LCD Technik für VR nie angesprochen wird.

    Eventuell ließe es sich durch eine strickt trichromatische Hintergrundbeleuchtung ausgleichen. Das macht aber niemand, dann wäre auch der Preisvorteil dahin.

  2. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Hotohori 01.05.19 - 13:27

    Eine andere Form von Linsen kann das nicht kompensieren? Die Rift S soll ja die Linsen der Go verwenden, welche ebenso LCD statt OLED nutzt.

    Oculus hätte die Rift S auch Rift Light nennen können, so wie sie überall gespart und schlechter gemacht haben.

    Inside-Outtracking und keine nötigen externen Sensoren mehr und bessere Linsen mögen zwar nett sein, aber beides kann die Rückschritte in den anderen Bereichen kaum wett machen. Da ist ja so manches WMR Headset besser.

  3. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Meikelathome 01.05.19 - 15:13

    Naja, wenn man mal die Tests der Rift-S betrachtet, sagen fast alle, hängt sicher auf vom IPD-Wert der Tester ab, dass das Bild der Rift-S deutlich besser als bei der alten Rift mit OLED ist. Besonders bei Schrift oder Cockpitanzeigen soll dies vom Vorteil sein. Des Weiteren soll der Screen-Door-Effect ebenfalls kaum noch auffallen und die Schwarzwerte zwar nicht so gut wie bei OLED, jedoch deutlich schwärzer als z. B. bei der Lenovo, Pimax etc., daher für 98% der Spiele völlig i. O. geht und die Farben sollen super aussehen.

    Und was die fehlenden Sensoren anbelangt. Alle Tester sind sich einig, dass das Tracking mit den fünf Cameras deutlich dem alten Tracking mit nur zwei Basisstationen überlegen ist und das Nutzen der VR-Brille daher wesentlich vereinfacht wird. Als Rückschritt würde ich dies also nicht betiteln, eher als Fortschrift in die richtige Richtung.

  4. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Kawim 01.05.19 - 15:46

    Meikelathome schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und was die fehlenden Sensoren anbelangt. Alle Tester sind sich einig, dass
    > das Tracking mit den fünf Cameras deutlich dem alten Tracking mit nur zwei
    > Basisstationen überlegen ist und das Nutzen der VR-Brille daher wesentlich
    > vereinfacht wird. Als Rückschritt würde ich dies also nicht betiteln, eher
    > als Fortschrift in die richtige Richtung.

    Nicht wirklich. Die Tester waren überrascht dass Oculus das Inside Out Tracking recht gut hinbekommen hat, aber es ist immer noch dem 3-Sensor-Setup von Außen unterlegen. Letzteres dürfte jeder VR-Enthusiast gegenüber dem neuen Tracking der Rift S bevorzugen.

  5. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: dummdumm 01.05.19 - 16:13

    Hotohori schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Eine andere Form von Linsen kann das nicht kompensieren?

    Nein, sämtliche bekannten Linsen erzeugen chromatische Aberration.

    Wenn du bereit bist 2000 Euro für “transparentes Aluminium“ (Oxyd glaube ich) auszugeben, wird es eventuell etwas weniger. Da die Entscheidung für LCD sicher primär Preiseinsparung waren, eher keine Option und auch dann keine Lösung sondern nur weniger starker Effekt.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 01.05.19 16:27 durch dummdumm.

  6. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: dummdumm 01.05.19 - 16:20

    Meikelathome schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Naja, wenn man mal die Tests der Rift-S betrachtet, sagen fast alle, hängt
    > sicher auf vom IPD-Wert der Tester ab, dass das Bild der Rift-S deutlich
    > besser als bei der alten Rift mit OLED ist. Besonders bei Schrift oder
    > Cockpitanzeigen soll dies vom Vorteil sein. Des Weiteren soll der
    > Screen-Door-Effect ebenfalls kaum noch auffallen und die Schwarzwerte zwar
    > nicht so gut wie bei OLED, jedoch deutlich schwärzer als z. B. bei der
    > Lenovo, Pimax etc., daher für 98% der Spiele völlig i. O. geht und die
    > Farben sollen super aussehen.


    Sorry, meiner Meinung nach sind die Tester eher dumm und wissen nicht was sie testen. Dass abseits des Zentrums bei LCD der Screendoor dann überhaupt keine Rolle spielt bei außen so unscharfen und verwaschenen Displays ist ohnehin ein Witz. Die längsgezogenen “Strichpixel“ überstrahlen nicht nur den Screendoor sondern auch 2 bis 5 benachbarte Pixel!

    Die Dummheit der Tester erkennt man schon daran, dass diese den Screendoor-Effekt auf die Auflösung schieben, dabei hat es ausschließlich etwas mit der Größe der Zwischenräume der Pixel zu tun. Das Bild mag bei höherer Auflösung besser wirken (und in der Tendenz höher aufgelöste Displays auch kleinere Zwischenstrukturen haben und damit meist sogar der Screendoor Effekt weniger sein) - trotzdem hat der Screendoor Effekt primär nichts mit der Auflösung zu tun. Dazu hätte man schon seit (glaube) 2013 die Papers von John Carmack lessen können... aber nichts hält sich so hartnäckig wie fehlerhaftes Halbwissen.



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 01.05.19 16:26 durch dummdumm.

  7. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: burzum 01.05.19 - 17:52

    Kawim schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Nicht wirklich. Die Tester waren überrascht dass Oculus das Inside Out
    > Tracking recht gut hinbekommen hat, aber es ist immer noch dem
    > 3-Sensor-Setup von Außen unterlegen. Letzteres dürfte jeder VR-Enthusiast
    > gegenüber dem neuen Tracking der Rift S bevorzugen.

    Das halte ich für Blödsinn, da ohne Probleme Beat Saber auf "Expert++" mit dem Tracking gespielt werden kann ohne jegliche Probleme. Und außer Beat Saber dürfte es wenig Spiele geben die das Tracking derart beanspruchen.

    Das erste Beste was ich gefunden habe: Rift S vs Quest:
    https://www.youtube.com/watch?v=Fo_-X4mfY1I

    Alternativ kannst du ja mal einen objektiven Test suchen der deine Behauptung konkret belegt?

    ---

    Die Entscheidung für das was die Rift S geworden ist, ist OK. Natürlich macht die Quest S weder mich noch andere VR-Enthusiasten glücklich, aber kein Mensch ohne technische Affinität und genug Geld in der Tasche kauft eine Highendlösung für 1500-2000¤.

    Der Preis und das einfache Setup der Rift S und Quest sind genau das was der Markt unter anderem braucht um VR weiter zu pushen. Genauso wie qualitativen Content. Man muß FB / Rift nicht mögen, aber ihre Strategie ergibt durchaus Sinn.

    Die Vive Index zum Beispiel bietet mir auch zu wenig für den Preis von ~1000 USD für das komplettpacket wenn man keine Trackingstationen hat. Ich war nach der Rift S ziemlich scharf auf die Index aber bei den Specs und dem Preis kann ich auch gut weiter mit meiner Rift leben. Für ~600 hätte ich zugeschlagen, aber so ist es mir zu wenig Verbesserung für zu viel Geld.

    Ash nazg durbatulûk, ash nazg gimbatul, ash nazg thrakatulûk agh burzum-ishi krimpatul.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 01.05.19 17:58 durch burzum.

  8. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Coppelius 01.05.19 - 18:22

    Ich kann die Argumentationskette nicht ganz nachvollziehen, weshalb eine chromatische Abberation vom Displaytyp abhängig sein soll. Nach meinem Verständnis entsteht die chromatische Abberation durch die Optik, da der Brechungsindex des Glases wellenlängenabhängig ist. Ein Oled Display gibt genauso Farben wieder, wie auch LCD displays. Beide haben somit das Problem. Man kann diese Farbfehler durch wahl unterschiedlicher Glassorten in der Optik als auch durch geeignete Krümmungsradien minimieren. Auf Pixelebene kann man wahrscheinlich ebenso die Fehler der Optik softwareseitig ausgleichen, indem man die (bekannten) Farbfehler der Optik durch entsprechende Nachfärbung der Pixel am Bildrand überlagert. Dies ist ebenso unabhängig von der Displatechnologie möglich.

  9. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: dummdumm 01.05.19 - 18:55

    Coppelius schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich kann die Argumentationskette nicht ganz nachvollziehen, weshalb eine
    > chromatische Abberation vom Displaytyp abhängig sein soll.

    Hast du mal ein Prisma gesehen? Es spaltet Licht nach Wellenlänge unterschiedlich, daher der Regenbogen.

    Normale LEDs (und so auch OLEDs) haben keinen Bereich einer Wellenlänge sondern nur eine exakte Frequenz. Im Spektrum siehst du nur einen ganz schmalen Strich. Wenn man davon drei Farben hat, sind die Striche zwar an unterschiedlichen Stellen, würde man diese übereinander schieben bliebe es ein dünner Strich.

    Bei LCDs ergibt sich die Farbe durch Filter und nicht dadurch, dass die Lichtquelle eine exakte Wellenlänge hat. Also durch Farbfilter die einen ganzen Bereich einer Farbe durchlassen. Rot z.B. gibt im Prisma keinen schmalen Strich sondern einen verwaschenen roten Balken. Drei Farben übereinander geschoben gäben so nie wieder einen schmalen weißen Strich, sondern einen verwaschenen Balken.

    Und genau das passiert im Prinzip mit den Pixeln.

    Nach meinem
    > Verständnis entsteht die chromatische Abberation durch die Optik, da der
    > Brechungsindex des Glases wellenlängenabhängig ist. Ein Oled Display gibt
    > genauso

    Eben nicht....

    > Auf
    > Pixelebene kann man wahrscheinlich ebenso die Fehler der Optik
    > softwareseitig ausgleichen, indem man die (bekannten) Farbfehler der Optik
    > durch entsprechende Nachfärbung der Pixel am Bildrand überlagert.

    Genau diesen Ausgleich bekommst du bei OLED eben hin, die Farben driften auseinander, die Pixel bleiben aber aufgrund der exakten Wellenlänge Punktförmig.

    Bei LCD werden selbst die Subpixel zu Strichen, so wie im Prisma die Balken verwaschen sind. Und genau das kannst du mit Software niemals wieder ausgleichen. Das Bild wird abseits vom Zentrum verwaschen.

    Die Pixel werden aber nicht nachgefärbt, sondern einfach entsprechend des Chromatischen Fehlers verschoben. Es muss ohnehin eine starke Kissenverzerrung ausgeglichen werden, aber halt unterschiedlich je Farbe aufgrund der chromatischen Aberration. Nur funktioniert das eben bei LCD nicht mal für jede Farbe einzeln, da Rot nicht exakt 570nm oder so ist, sondern irgendwas von 560nm bis 580nm und das schon in sich unterschiedlich stark bricht. Die Brechung ist schließlich von der Wellenlänge abgängig, nicht von der “Farbe“ - darum auch der Regenbogen.



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 01.05.19 19:08 durch dummdumm.

  10. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: ms (Golem.de) 01.05.19 - 22:56

    Dass der Pixelfill entscheidender für Screendoor ist als die (Subpixel-) Auflösung ist nun wahrlich keine Neuigkeit, zumindest bei gleichbleibender Technik, etwa bei LCD mit RGB oder OLED mit Pentile, geht aber zumeist das eine mit dem anderen einher.

    Mit freundlichen Grüßen
    Marc Sauter
    Golem.de

  11. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Hotohori 02.05.19 - 09:23

    Sehr gute Erklärung.

    Damit sind auch alle meine anderen Ideen wie man das beheben könnte klinisch tot.

    Man bräuchte vermutlich bessere Farbfilter, die wirklich nur eine Wellenlänge durchlassen und selbst wenn das möglich und bezahlbar wäre, würde das wohl auch auf die Helligkeit des Displays gehen?

    Man kann wirklich nur auf die MikroLEDs hoffen, aber bis die in der Größe mit der Pixeldichte bezahlbar sind, hat man vielleicht schon ganz andere Displays für VR gefunden.

    Ich denke sowieso, dass die ideale VR Optik nichts mit einem flachen Display hinter Linsen zu tun haben wird und sich daher auch die komplette Optik noch stark weiter entwickeln wird.

  12. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: 4ndreas 02.05.19 - 09:46

    Na ja die Sache hat nur einen Hakem. LEDs sind keine Laser, sie sind nicht so schmalbandig wie beschrieben. Typischerweise hat eine LED eine Wellenlängenverteilung ähnlich eines Filters mit +/-20nm. Gute Farbfilter sind da wohl kaum schlechter.

  13. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Arsenal 02.05.19 - 11:17

    Das ist etwas älter, vermutlich kann man mit teureren Filtern noch besseres erreichen aber hier sieht man schon den Unterschied. Blau müsste noch recht ähnlich sein, aber gerade grün und rot gehen recht stark ineinander über beim LCD.

  14. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Coppelius 02.05.19 - 11:50

    4ndreas schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Na ja die Sache hat nur einen Hakem. LEDs sind keine Laser, sie sind nicht
    > so schmalbandig wie beschrieben. Typischerweise hat eine LED eine
    > Wellenlängenverteilung ähnlich eines Filters mit +/-20nm. Gute Farbfilter
    > sind da wohl kaum schlechter.

    Das ist auch mein Einstiegspunkt hier. Es ist richtig, dass das Spektrum eines OLED Displays deutlichere Peaks hat, als das eines LCD Displays. Die peaks sind aber nicht so schmalbandig, wie von dummdumm beschrieben. Schaut Euch mal so einen Spektrum eines OLEDs an. Dann seht ihr, dass eine "Farbe" sogar mehrere Peaks aufweist und die Peaks immer jeweils eine breitere Verteilung haben. Dies liegt daran, dass auf Farb LEDs Floureszenzschichten aufgetragen sind, die nicht nur bei einer Wellenlänge emmitieren und dass es so etwas wie spontane emmision in der Physik gibt.

    Wenn man jetzt das Spektrum von OLEDs und LCDs vergleicht, dann sieht man, dass sie über den sichtbaren Wellenlängenbereich sehr wohl beide deutliche peaks aufweisen, aber auch einen stetigen Intensitätsverlauf haben. Dies ist auch so gewollt! Gäbe es nur drei peaks bei RGB dann würde das die Augen sehr stark belasten (schaut nicht zu lange in einen Laserpointer ;), sondern auch hässlich aussehen.

    @dummdumm: Anscheinend baut deine ganze Argumentation auf einer nicht korrekten Annahme der spektralen Verteilung von LCD und OLED Displays auf. Bist Du berüflich in der Optik- und Displayentwicklung, oder worauf basiert dein proklamiertes Fachwissen über chromatische Abberationen und dem Zusammenhang zu Displaytechnologien.

    Zu den Filtern, auf LED displays: Farbfilter können wesentlich schmalbandiger filtern, als das Emmisionsspektrum einer OLED. Das ist auch keine Kostenfrage. Wie oben bereits erwähnt, ist das eher gewollt ein breiteres spekrum hindurch zu lassen, damit das gesamtspektrum des Displays möglichst homogen beleuchtet ist. Übrigens weist die Hintergrundbeleuchtung selbst peaks auf, da sie durch LEDs entsteht. Schonal daran gedacht? Dummdumm: Nach deiner Argumentation müsste es hier also bei LCD Displays noch exaktere Peaks geben, da bereits die Beleuchtung durch LEDs erzeugt wird und zusätzlich Farbfilter die Spektren noch weiter ausdünnen.

    Ich schlage allen vor, die sich hiermit noch weiter beschäftigen wollen, mal nach Dispersion, Apochomaten zu googlen, da mein Beitrag hier sonst zu lang wird.

    Übrigens jede Consumer Kamera bietet mittlerweise eine softwareseitige korrektur für chromatische Abberation an und das Spektrum, das hier auf ein LCD oder CMOS Sensor trifft ist wohl wesentlich breitbandiger als das von OLED Displays. Nach der Argumtation von dummdumm wäre es nicht möglich Farbfehler in Bildern zu korrigieren, die bei Tageslicht geschossen wurden.

    Ich bin erstaunt mit welch einer Selbsicherheit hier Leute alternative Wahrheiten verbreiten und wie bereitwillig diese auch noch angenommen werden. Mal wieder ein Paradebeispiel dafür, dass ein volle Verfügbarkeit von Informationen nicht ausreicht um sich angemessen zu bilden und dass man nicht glauben sollte, was man so in Foren von vermeintlichen Spezialisten so verzapft bekommt. Informiert Euch selber und glaubt nicht alles was man Euch erählt. Ganz besonders mir nicht :)

  15. Re: Chromatische Aberration bei LCD nicht ausgleichbar...

    Autor: Arsenal 02.05.19 - 13:50

    Gut fangen wir gleich mal an: Farb LEDs sind nicht wie beschrieben mit Floureszenzschichten sondern die Wellenlänge bestimmt sich direkt aus dem Bandabstand des Halbleitermaterials.

    Nur weiße "Vollspektrum" LEDs funktionieren über eine "Phosphor" Schicht die aus dem meist blauen oder Ultraviolettem Licht dann die restlichen fehlenden Farben erzeugt. Deswegen ist auch meist ein recht ausgeprägter Peak im blauen Bereich des Spektrums zu sehen (je schlechter die Farbwiedergabe um so größer ist meist der blaue Peak). Der rest ist relativ glatt verteilt.

    Bei einem LCD Display wird in der Regel eine weiße Hintergrundbeleuchtung verwendet und hierfür in der Regel auch auf normale weiße LED gesetzt und nicht auf einzelne RGB LEDs die gemischt dann "weiß" ergeben (gibt es auch, meist für Displays bei denen es auf eine sehr hohe Farbwiedergabe ankommt, sprich im Grafik/Druckbereich).

    LEDs einer Farbe erreichen Bandbreiten von etwa 20-30 nm (Halbwertsbreite). Die ergibt sich aus der Unreinheit des Materials und thermischem Rauschen. Eine ideale Diode unter idealen Bedingungen würde monochromatisches Licht aussenden.

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